İçeriğe atla

Akımsız nikel-bor kaplama

Akımsız nikel-bor kaplama (genellikle NiB kaplama olarak adlandırılır), metal veya plastik gibi katı bir kaplanacak yüzeyde bir nikel-bor alaşımı tabakası oluşturabilen bir metal kaplama işlemidir. İşlem, kaplanacak yüzeyi (substratı), nikel tuzu ve bir alkilaminboran veya sodyum borhidrür gibi bor içeren bir indirgeyici içeren bir su çözeltisine daldırmayı içerir. Bir çeşit akımsız nikel kaplamadır. İndirgeyici madde olarak hipofosfit kullanılan akımsız nikel-fosfor kaplamada ise nikel-fosfor kaplama gerçekleşir.

Elektrokaplamadan farklı olarak, akımsız kaplama işlemleri genel olarak banyo ve alt tabakadan bir elektrik akımı geçirmeyi gerektirmez; çözeltideki metal katyonlarının metalik hale indirgenmesi otokatalitik reaksiyon yoluyla tamamen kimyasal olarak sağlanır. Bu nedenle, elektrokaplamanın aksine akımsız kaplama eşit dağılımlı bir metal tabakası oluşturur. Ayrıca, iletken olmayan yüzeylere de akımsız kaplama uygulanabilir.[1]

Tarihi

Akımsız nikel-bor kaplama, 1844 yılında Charles Adolphe Wurtz tarafından tesadüfen keşfedilmiştir.[2]

1969 yılında DuPont şirketinden Harold Edward Bellis, talyum tuzlarının mevcudiyetinde sodyum borhidrür, dimetilamin boran veya sodyum hipofosfit kullanılan genel bir akımsız kaplama prosesleri sınıfı için bir patent başvurusunda bulundu ve böylece kaplanacak olan metalin nikel veya kobalt olabileceği; metal-talyum-bor ve metal-talyum-fosfor kaplamalar üretildi. Bor veya fosfor içeriğinin %0.1 ila %12 arasında ve talyum içeriğinin %0.5 ila %6 arasında değişken olduğu ileri sürüldü. Patentte kaplamaların "yumuşak bir nikel ve talyum matrisi içinde sert trinikel borür (Ni3B) veya nikel fosfit (Ni3P)'nin iç içe bir dağılımı" olduğu ifade edildi.

Türleri

Akımsız nikel-bor kaplamanın eski türlerinde kaplama banyosu talyum tuzlarını içeriyordu ve aslında nikel-talyum-bor kaplamaları oluşuyordu.(Aerospace Material Specification (AMS) sınıflandırmasında "Tip 1")

Zamanla, gerçek nikel-bor ("Tip 2") kaplamalar ile sonuçlanan, toksik talyum bileşenlerinden arındırılmış formülasyonlar geliştirilmiştir.

Karakteristiği

Kaplandığı hâldeyken amorf nikel boron taneleri, sütunların alt tabaka yüzeyine dik olduğu ve yüzey üzerinde bir nodüler topoğrafya oluşturan havuçsu/direksi (columnar) bir yapıda birikir. Kaplama ağırlıkça %2,5-8 bor içerir.

Nodüler yapı, iki eşleşen/kayan yüzeyin yüzeyden yüzeye temasını azaltır, böylece sürtünmeyi azaltır ve ısı dağılımını iyileştirir. Ayrıca hem gaz hem de sıvı akışlarında sürtünmeyi azalttığı iddia edilmektedir.

Uygulamaları

Akımsız nikel-bor kaplamanın gerçek ve potansiyel uygulamaları arasında testere bıçakları, gemi pervaneleri, kuyu altı ham petrol pompalama ekipmanı, burçlar, baskı pulları, kağıt kılavuz plakaları ve yağsız tabancalar bulunur.

Kaynakça

  1. ^ "Standard Specification for Autocatalytic Nickel Boron Coatings for Engineering Use". www.astm.org (İngilizce). 1 Haziran 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Mayıs 2022. 
  2. ^ G., Gavrilov, Georgi (1979). Chemical (electroless) nickel-plating. Portcullis Press. ISBN 0-86108-023-8. OCLC 421666106. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Bakır</span> Atom numarası 29 olan, 1B geçiş grubundaki metalik element

Bakır, Cu sembollü ve 29 atom sayılı bir kimyasal elementtir. Çok yüksek termal ve elektrik iletkenliği olan yumuşak, dövülebilir ve sünek bir metaldir. Yeni açığa çıkmış saf bakır yüzeyi pembemsi-turuncu renklidir. Bakır, ısı ve elektrik iletkeni olarak yapı malzemelerinde, çeşitli metal alaşımların bileşiminde, som gümüş gibi kuyumculukta, kupronikel denizcilik donanımı ve madenî para yapımında ve konstantan yük ölçerlerde ve sıcaklık ölçen termokupllarda kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Teflon</span>

Teflon, politetrafloroetilen (PTFE) polimerin ticârî adıdır. PTFE, florlanmış etilen polimerdir. Monomeri tetrafloroetilendir.

<span class="mw-page-title-main">Korozyon</span> Kimyasal tepkime ile oluşan bilinen ismi ile paslanma olayı

Korozyon, metal veya metal alaşımlarının oksitlenme veya diğer kimyasal etkilerle aşınma durumu. Demirin paslanması, alüminyumun oksitlenmesi korozyona örnek olarak verilebilir. Türkçeye yabancı dillerden giren korozyon sözcüğü; yenme, kemirilme gibi anlamlarla alakalıdır. Aşınma, çürüme, paslanma, bozulma ve yenim gibi sözcüklerle karşılanabilir.

<span class="mw-page-title-main">Gümüş</span> sembolü Ag ve atom numarası 47 olan kimyasal element

Gümüş, elementlerin periyodik tablosunda simgesi Ag olan, beyaz, parlak, değerli bir metalik element. Atom numarası 47, atom ağırlığı 107,87 gramdır. Erime noktası 961,9 °C, kaynama noktası 1950 °C ve özgül ağırlığı da 10,5 g/cm³'tür. Çoğu bileşiklerinde +1 değerliklidir. Günümüzde Dünya'da 55 yıllık gümüş rezervi kaldığı tahmin ediliyor. Yeni gümüş rezervleri keşfedilmezse 2078 yılında Dünya'daki gümüş rezervlerinin tükenebileceği tahmin ediliyor. En çok gümüş üretimi yapan ülkeler Meksika, Çin, Peru Şili ve Avustralya'dır.

<span class="mw-page-title-main">Kalsiyum</span> kimyasal element

Kalsiyum, toprak alkalileri grubundan metalik bir element. Sembolü "Ca"dır. İsmi Latincede “kireç” anlamına gelen “calx” sözcüğünden gelmektedir. İlk defa 1808'de Humphry Davy tarafından kalsiyum hidroksitten elektroliz yoluyla elde edilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Sodyum karbonat</span> inorganik bileşik

Sodyum karbonat, (çamaşır sodası, kristal soda ve soda külü olarak da bilinir) Na2CO3 formülüne sahip değişik hidratları olan bir inorganik bileşiktir. Bütün formları beyaz, suda çözünür tuzlardır. Tüm formları güçlü bir alkali tada sahiptir ve suda orta derecede alkali çözeltiler verir. Tarihsel olarak sodyum bakımından zengin göl sularından veya sodyum bakımından zengin topraklarda yetişen bitkilerin küllerinden çıkarıldı. Bu sodyum açısından zengin bitkilerin külleri, potas üretmek için kullanılan odun küllerinden belirgin şekilde farklı olduğundan, "soda külü" olarak anıldı. Günümüzde ise, Solvay işlemi ile sodyum klorür ve kireç taşından büyük miktarlarda üretilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Kadmiyum</span>

Kadmiyum, kimyasal simgesi Cd olan, gümüş beyazlığında, elektrik, seramik, pil ve akü sanayisinde kullanılan yumuşakça, kanserojen, toksik bir ağır metal element. Kadmiyum, çinko bileşikleriyle beraber doğada kadmiyum sülfür olarak bulunur. Çinko, kurşun ve bakırın yan ürünü olarak üretilir.

<span class="mw-page-title-main">Kobalt</span> atom numarası 27 olan kimyasal bir element

Kobalt kimyasal bir element'tir. Sembol'ü Co ve atom numarası 27'dir. Nikel gibi kobalt da, doğal meteorik demir alaşımlarında bulunan küçük birikintiler dışında, yer kabuğunda yalnızca kimyasal olarak birleşik formda bulunur. İndirgeyici eritme yoluyla üretilen serbest element sert, parlak, gümüş rengi bir metal'dir.

<span class="mw-page-title-main">Redoks</span> Atomların oksidasyon durumlarının değiştiği kimyasal reaksiyon

Redoks atomların oksidasyon durumlarının değiştiği bir tür kimyasal reaksiyondur. Redoks reaksiyonları, kimyasal türler arasında elektronların fiili veya biçimsel aktarımı ile karakterize edilir, çoğunlukla bir tür oksidasyona, diğer türler indirgemeye uğrar. Elektronun çıkarıldığı kimyasal türlerin indirgenmiş olduğu söyleniyor. Başka bir deyişle:

<span class="mw-page-title-main">Sıcak daldırma galvanizleme</span> demir veya çeliğin erimiş çinko ile kaplanması işlemi

Galvaniz, 450-455 derecedeki erimiş çinkonun içine daldırılan çeliğin kaplanmasına denir. Çinko, demirle kuvvetli bağlar yaparak üçlü bir faz tabakası meydana getirir.

<span class="mw-page-title-main">Bor</span> sembolü B ve atom numarası 5 olan kimyasal element

Bor simgesi B ve atom numarası 5 olan kimyasal elementtir. Kristal formunda kırılgan, koyu, parlak bir metaloid; amorf formunda kahverengi bir tozdur. Bor grubunun en hafif elementidir, kovalent bağlar oluşturan üç değerlik elektronuna sahiptir, bu da borik asit, mineral sodyum borat, bor karbür ve bor nitrür gibi ultra sert bor kristallerini açıklar.

<span class="mw-page-title-main">Termal buharlaştırma biriktirme</span>

PVD kaplama teknikleri arasında en basit olanıdır. Kaplanacak malzeme, herhangi bir şekilde ısı etkisi ile buharlaştırılır ve buharlaşan atomlar, substrat(kaplanan malzeme) üzerinde giderek yoğuşurlar. İşlem 10-5 – 10-6 ton basınçlı vakum ortamında yapılır. Kaplanan malzemeyi buharlaştırmak için çeşitli teknikler vardır bu teknikler; a) Buharlaştırılacak malzemenin, doğrudan konduğu potaya direnç olarak bağlanması, b) İndüksiyon ocağı ile ısıtma, c) Bir elektron tabancası ile elektron ışını bombardımanı, d) Elektrik arkı oluşturulması, e) Lazer ışını uygulanarak ısıtma ile, buharlaştırma işlemi yapılabilir. Bu tekniklerde, doğrudan direnç, indüksiyon, elektron tabancası ile ışın bombardımanı ve vakum ark en önemlileridir. Buharlaştırıcı potaları refrakter metallerden(Mo,W, Ta), oksitlerden(Al2O3,SiO2,M2O, ThO) veya grafitten yapılır. 1700 C’nin üzerindeki sıcaklıklarda, su soğutmalı bakır potalarda kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Saçtırma biriktirme</span>

İnce film kaplamalarda, buhar kaynağı olarak, genellikle saçtırma yöntemi kullanılmaktadır. Diğer yöntemlere göre birçok avantaj sunan bu yöntemde, katı malzeme pozitif iyonlarla bombardıman edilerek, atomlar yüzeyden kopartılır. Kaplanacak olan malzeme, hızlandırılmış iyonlar gibi enerjik parçacıklarla bombardıman edilirse, saçılan atomlar substrat (alttaş) yüzeyinde film tabakası oluştururlar.

<span class="mw-page-title-main">Titanyum nitrür</span> güçlü ve aşınması zor bir şey bu yüzden çok üretilen bir şey ve azot bileşimidir

Titanyum nitrür, substratın yüzey özelliklerini iyileştirmek için genellikle titanyum alaşımları, çelik, karbür ve alüminyum bileşenler üzerinde fiziksel buhar biriktirme (PVD) kaplaması olarak kullanılan son derece sert bir seramik malzemedir.

<span class="mw-page-title-main">Lehimleme</span>

Lehimleme iki ya da daha fazla sayıda metal parçanın, görece düşük erime sıcaklığına sahip bir dolgu metali eritilip bağlantı yerine akıtılarak, tutturulması işlemidir.

<span class="mw-page-title-main">Amonyum sülfat</span> Kimyasal bileşik

Amonyum sülfat, (NH4)2SO4 formülüne ve çok sayıda ticari kullanıma sahip bir inorganik tuzdur. Toprak gübresi olarak yaygın bir şekilde kullanılır. %21 azot ve %24 kükürt içerir.

<span class="mw-page-title-main">316L Paslanmaz Çelik</span>

316L kalite paslanmaz çelik östenitik paslanmaz çelik çeşitleri için işareti “316L” olan standarttır ve bu, bu çeliğin,% 16-18 krom,% 10-14 nikel içeren düşük karbonlu deniz sınıfı paslanmaz çelik alt türü olduğunu gösterir % 2.0-3.0 molibden ve ağırlıkça% 0.03 karbon,% 2 manganez,% 0.75 silikon,% 0.045 fosfor,% 0.03 kükürt ve ağırlığa göre% 0.1 azot ihtiva eden ve geri kalan kısmı tamamen demirden oluşan. Uzun yıllar boyunca tıbbi cihazlar ve implantlar için en çok tercih edilen maddelerden biriydi fakat korozyona karşı daha büyük dirençlerinin yanı sıra titanyum ve kobalt-krom alaşımlarının biyolojik olarak daha iyi uyumlu olması, 316L'nin lehine sonuç vermesine neden oldu.

<span class="mw-page-title-main">Elektrokaplama</span>

Elektrokaplama katı bir alt tabaka üzerinde o metalin katyonlarının doğrudan bir elektrik akımı vasıtasıyla indirgenmesi yoluyla metal kaplama yapan işlemlerin genel adıdır. Kaplanacak kısım elektrolitik hücrenin katodu görevi görür; elektrolit, kaplanacak metal tuzunun çözeltisidir; ve anot genellikle ya o metalin külçesi veya bazı etkisiz iletken malzemelerdir. Akım harici bir güç kaynağı tarafından sağlanır.

<span class="mw-page-title-main">Sodyum klorür</span> NaCl formülüne sahip kimyasal bileşik

Sodyum klorür, yaygın olarak 'tuz' ismiyle bilinen kimyasal formülü NaCl; 1/1 oranında sodyum ve klorür iyonları olan iyonik bileşik. Molar kütleleri sırasıyla 22.99 ve 35.45 g/moldur. 100 g NaCl, 39.34 g Na ve 60.66 g Cl içerir. Sodyum klorür, deniz suyunun tuzluluğundan ve birçok çok hücreli organizmanın hücre dışı sıvısından en çok sorumlu olan tuzdur. Yenilebilir sofra tuzu biçiminde yaygın olarak bir çeşni ve gıda koruyucusu olarak kullanılır. Birçok endüstriyel proseste büyük miktarlarda sodyum klorür kullanılır ve daha ileri kimyasal sentezler için hammadde olarak kullanılan sodyum ve klor bileşiklerinin ana kaynağıdır. Sodyum klorürün ikinci bir ana uygulaması donma sıcaklığı altındaki havalarda yolların buzunun çözülmesidir.

<span class="mw-page-title-main">Gümüş nanopartikül</span>

Gümüş nanoparçacıklar, boyutları 1 nm ile 100 nm arasında olan gümüş nanoparçacıklarıdır. Sıklıkla 'gümüş' olarak tanımlansa da bazıları, yüzeylerinin büyük gümüş atomlarına oranı nedeniyle büyük oranda gümüş oksitten oluşur. Eldeki uygulamaya bağlı olarak çok sayıda nanoparçacık şekli oluşturulabilir. Yaygın olarak kullanılan gümüş nanoparçacıklar küreseldir, ancak elmas, sekizgen ve ince tabakalar da yaygındır.